一个包含多重源扩展拱类型的太阳射电运动Ⅳ型爆发

利用中国国家天文台(NAOC)高时间分辨率射电宽带频谱仪观测到了一个复杂的太阳射电运动Ⅳ型爆发, 通过与俄罗斯西伯利亚太阳射电望远镜(SSRT)高空间分辨率观测资料的对照, 发现这是一个稀少类型扩展拱引起的射电运动Ⅳ型爆发, 并发现射电源空间结构的振荡和移动可能与射电辐射时间结构的脉动有关. 此外, 该爆发还伴生射电多重长周期脉动现象, 这意味着在一个大的扩展拱中, 包含多个不同尺度的磁结构. 该Ⅳ型爆发是归因于扩展拱中捕获的高能电子的同步加速辐射, 而多重准周期脉动则是归因于等离子体谐波辐射.     

关于耀斑-激波非对称传播的统计研究

本文根据耀斑活动所引起的地球物理效应(地磁扰动和宇宙线Forbush下降)、空间飞船的直接观测和射电源的行星际闪烁(IPS)观测的综合研究,得到了有关耀斑-激波在行星际空间传播的一些新认识.要点是:耀斑-激波相对耀斑法线常表现为非对称传播,最快的传播方向于经度上趋向行星际螺旋形磁场一边,纬度上接近太阳电流片方向;激波的东南部是高动力学参数(V,P,N,T)和高等离子体β参数区,其西北部则相反;磁场则是激波东南部较弱而西北部最强,与动力学参数的分布截然相反;激波东南部的能量高于西北部.在上述结果的基础上提出了关于耀斑-激波非对称传播的三维物理模型.该模型和新近根据大量飞船观测所进行的统计研究结果一致,能统一而自然地解释耀斑-地球物理效应随源耀斑分布的非对称性.耀斑-激波的三维非对称性传播和结构可能是其“效应”的非对称性分布的基本起源.     

耀斑后环状日珥中的物质运动

利用太阳光谱分光照相仪和3CS密度计,拍摄并测量了耀斑后环状日珥不同时刻的速度场。根据速度场的基本观测特征,文中指出,在耀斑后磁力线重连所形成的环状日珥中,等离子体物质将在重力和环中磁场应力的作用下,从环顶沿螺旋形磁力线下落。由此所得环状日珥中速度的理论分布图与观测结果基本相符。     

1998年11月28日耀斑-CME事件的射电和EUV特征

在1998年11月28日的X3.3级耀斑和CME的共生事件中, 利用我国的太阳射电宽带快速频谱仪、日本野边山射电日像仪和偏振计、Yohkoh以及SOHO卫星等观测数据, 发现该事件的两个重要特征: (1) X射线和EUV冕环明显呈现出环与环的相互作用, 并形成扭曲磁环的结构, 这和Amari等人关于耀斑和CME事件起源的理论计算比较吻合. (2) 射电观测呈现频率的缓慢漂移, 日像仪观测到的射电源也具有相应的运动, 其速度大约为每秒几十公里, 可能和CME产生的激波速度相对应.     

2001年3月26日Hα耀斑三维图像重构

根据谱线形成深度理论中的贡献函数的物理意义, 将从线心到线翼观测到的连续波段组成的二维Hα日面耀斑图像进行了三维重构. 所用到的贡献函数是对应表面出射辐射强度的函数. 它表明了大气的不同层次对于表面辐射量的贡献或逃逸光子数目在视线方向上的深度分布. 对2001年3月26日的一个Hα日面色球耀斑前后两个时段进行了三维图像重构, 从而展示了其在视向上三维形态结构的演化过程.     

太阳低层大气中的磁重联

向量磁场的观测,为确定太阳活动区的磁场拓扑,提供了决定性的约束,从而,为证认可能的物理过程,提供了观测基础,从向量磁场观测和理论探讨两方面证实,由视向磁图观测发现的磁对消现象,反映了两个独立的磁环系统的相互作用,主要是发生在太阳低层大气的磁重联过程,这一重联过程可能通过向上层大气输运磁通量和磁螺度,影响上层大气的磁活动,并可能导致日冕内的快重联,提供太阳耀斑所需的能量.     

太阳射电爆发的非线性相对定标方法与数据处理

太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发现象中的能量突然释放与转换过程和高能粒子加速过程, 是太阳物理乃至天体物理中最富挑战性的一个基本问题. 目前对日冕能量释放源区的磁场和等离子体参数尚无直接测量的方法. 在一定的辐射机制和传播过程假设下, 射电方法是诊断日冕磁场的几乎惟一手段. 我国新近完成的太阳射电宽带动态频谱仪具有优于当前国外同类设备的高时间和高频率分辨率, 从而在23周峰年研究中发挥了重要作用. 但对于大爆发事件, 有时会出现仪器饱和现象. 必须采取特殊处理, 以消除仪器效应或干扰的影响. 针对太阳射电动态频谱仪的特点, 提出了一种非线性定标的方法处理仪器饱和效应, 采取了信号的动态范围调整方法, 提出通道归一化处理方法进行图像增强. 最后应用小波方法以消除干扰的影响. 以著名的2000年7月14日重大日地活动事件为例进行分析, 展现了上述方法的可行性与正确性. 该方法也可应用于其他问题.     

超新星SN1987A包层电离度和温度的演化

介绍了超新星SN1987A爆发6年来包层电离度及温度的研究情况.电离度和温度是研究超新星的各种物理过程的基本参量,然而理论上却难以精确地定出它们的演化.提出一种新的方法来定电离度和温度的演化.电离度和温度的变化是相互影响的,必须综合考虑.利用辐射转移理论的逃逸几率方法,导出Ha线辐射理论光变曲线.通过与观测光变曲线的比较,可定量地导出超新星气壳的电离度和温度的演化行为.     

太阳耀斑引起的日球和地磁扰动

本文统计分析了1966—1978年2级以上太阳耀斑引起的行星际介质参数的扰动,进一步证实耀斑持续时间是区别其有无显著扰动效应的重要判据。而亮度则是决定其所引起的行星际磁场和地磁场扰动强度的主要因素。一个重要的新结果是在耀斑所引起的扰动中,太阳风速度和行星际磁场强度有着截然不同的东西不对称性,并且恰好分别与Kp=4,5级的中等地磁扰动和Kp≥6级的强扰动的不对称性相对应。从而推断太阳风-磁层相互作用可能存在强、中两种方式。后者主要是太阳风速度增强引起的,而前者则必须有相伴的行星际磁场,尤其是南向分量的增强。亮耀斑同时兼有引起这两种相互作用的能力,而非亮耀斑一般只能引起中等的相互作用。     

太阳磁场的剪切储能机制

本文通过数值模拟方法求解完整的磁流体动力学方程组,研究太阳大气中磁场位形的动力学演化过程,从而论证了太阳磁场的剪切储能机制。计算模拟得到的拱形偶极势场平衡位形与观测一致,计算结果给出了太阳大气中非线性流场和非线性磁场的动力学演化的定量关系。经历一天时间,太阳局部活动区中可以储存3.69×10²⁵J的磁能。太阳磁场剪切储存的磁能可以作为太阳耀斑的能源。磁场剪切储能机制也适用于太阳大气中活动区的缓变现象。     

230-300MHz太阳射电声光频谱仪

为了观测太阳米波射电现象的动态频谱,研制了一台数字式米波太阳射电声光频谱仪。其设计指标适合于观测太阳宁静期间不太罕见的Ⅰ型射电爆发。频带范围230—300MHz,频谱分辨率250kHz,时间分辨率80ms。声光器件是采用钼酸铅偏转器,数据采集使用光电二极管阵加微计算机。软件具有爆发判断、仪器频响修正和自动绘图输出功能。馈源采用对数周期天线。该声光频谱仪与云南天文台的10m口径射电望远镜相连接,可清晰地观测到与太阳黑子群相关的Ⅰ型射电爆发的动态频谱图象。     

高能太阳宇宙线行星际传播的Green函数及传播模型

提出了高能太阳宇宙线日地传输过程的物理模型 .求得了在各向异性介质的行星际空间 ,高能太阳宇宙线传输方程的Green函数 .基于日冕横向传输的观测特征 ,给出了太阳宇宙线日冕传输的数学描述 ,并以此为粒子源 ,得到了在无穷介质中的积分形式的解 ,其数值计算结果能和观测资料很好地符合.     

硫的高电离态离子激发光谱的测量

在兰州重离子加速器研究装置(HIRFL)上 ,利用束-箔光谱方法测量了波长在19～40nm范围的硫元素高电离态离子光谱 ,实验上观测到了30多条离子谱线 .这些谱线是SⅩ-SⅩⅤ高电离态离子激发能级发射的 ,其中5条为新观测到的谱线 ,尚未见到报道 .本实验结果与其他实验和理论进行了比较 .     

空间分数阶电报方程的格子Boltzmann方法

应用格子Boltzmann方法（LBM）对Riemann Liouville空间分数阶电报方程进行了数值模拟研究.首先,将分数阶算子中的积分项进行离散化处理,并进行了收敛阶分析.然后,构建了带修正函数项的一维三速度(D1Q3)的LBM演化模型.利用Chapman Enskog多尺度技术和Taylor展开技术,推导出各平衡态分布函数和修正函数的具体表达式,准确地从所建的演化模型恢复出宏观方程.最后,数值计算结果表明该模型是稳定、有效的.     

中国中部地区大尺度电离层行扰的传播特性

利用位于中国中部地区的高频Doppler台阵观测数据, 对太阳活动峰年(1989年) 期间的大尺度电离层行扰(LSTID, 周期为40～250 min)进行了分析, 得到了这类扰动的周期、相速度、传播方位角、波长等主要传播参量及其统计分布情况. 分析结果揭示出地处中低纬的中国中部地区LSTID的主要传播特性：首先, 观测到的LSTID的传播方向基本为南北向, 其中南向扰动占绝大部分, 且主要出现在冬季, 北向扰动仅占次要部分, 且主要出现在夏季; 其次, 大部分LSTID具有表面波模(L₂模)的色散特性, 另一小部分具有长周期重力波模(G模)的色散特性, 这两种模式的相速分别为200和450 m/s左右. LSTID是与太阳活动及空间磁暴等密切相关的一种重要电离层扰动, 对研究空间天气特别是中低纬地区电离层空间天气的特性具有重要意义.     

基于局地和非局地观测算子的GPS 掩星资料后向映射四维变分同化研究

本文通过在区域暴雨预报模式(AREM) 的后向映射四维变分同化系统(AREM-B4DVar) 中引入GPS 掩星折射率局地和非局地两种观测算子, 使得该系统具备了同化全球定位系统(GPS) 掩星折射率资料的能力, 并采用台湾地区与美国联合执行的气象、电离层和气候星座观测系统计划(COSMIC计划) 探测得到的GPS 掩星折射率资料和常规探空资料, 对2007 年7 月4 日至5 日发生在我国江淮流域的暴雨个例进行了同化预报试验. 结果表明, 在同化系统中采用局地和非局地两种观测算子, 加入GPS 掩星折射率资料后, 均可以提高观测资料附近初值的分析质量, 从而在改进24 小时的降水预报中起到正效果; 基于非局地观测算子的掩星折射率资料同化可以通过大气非局地的约束, 进一步改进基于局地观测算子掩星折射率资料同化的不足; 在常规资料的基础上加入掩星折射率资料, 可以使同化系统进一步改进初值分析质量和24 小时预报效果, 尤其能更好地发挥非局地观测算子的作用.     

带利率和随机观测时间的布朗运动模型中最优分红策略

本文研究了带利率和随机观测时间的布朗运动模型中的最优分红问题.利用随机控制理论,获得了最优值函数相应的HJB方程,表明最优分红策略是障碍策略,并给出了最优值函数的显式表达式,推广了文献[19]的结果.     

度量测度空间中Sobolev类Banach空间值函数的刻画（英文）

本文研究了在指标是无穷大时欧式空间情形下Sobolev函数类理论和指标是有限常数时度量空间下Sobolev类Banach空间值函数理论.利用Banach空间理论和位势理论的方法,得到了在指标是无穷大时度量测度空间中Sobolev类Banach空间值函数的各种刻画,进而比较了该Sobolev类与对应的Lipschitz类和Hajlasz-Sobolev类.所获结果推广了欧式空间和度量测度空间中Sobolev函数类相应的结论.     

路径积分量子化的时间延拓理论

本文提出时间延拓的概念,将文献[1—2]的路径积分量子化理论发展为时间延拓理论.从而把闵可斯基空间和欧氏空间的路径积分量子化理论联系起来,并给出了普遍情况下的等效拉氏函数和泛函积分的收敛因子.而且证明了在费曼和李-杨情况下,闵可斯基空间中的泛函积分收敛因子为恒正的哈氏函数,而欧氏空间中的等效拉氏函数等于恒正的哈氏函数,不需要附加收敛因子、因此欧氏理论在数学上是优越的.但当哈氏函数中含有动量p的高次项时,等效拉氏函数中将出现高级奇异性拉氏函数项.     

一种新的变域传热问题的边界条件

回顾古典热传导方程建立的假设条件的基础上,分析了热层材料由于表面烧蚀而引起的传热区域内部的热漏现象.基于能量守恒原理,利用有限元分析法推导出变域热传导方程,并得到了热漏函数的表达式,提出了变域传热问题边界条件的改进形式.为了检验这种边界条件的合理性,利用Crank-Nicholson法对此数学模型进行空间和时间离散化,并进行了数值仿真求解.仿真结果证实,基于边界条件改进形式的数学模型使计算更方便,结果更符合实际,从而为工程应用提供理论分析的依据.同时,该数学模型也为研究动边界发汗冷却控制问题奠定了理论研究的基础.